CREATING TOMORROW S SOLUTIONS Construction I Infrastructure I Tunneling DIE MISCHUNG MACHT S Modifizierter Spritzbeton im Tunnelbau
ETONIS TECHNOLOGIEVORSPRUNG FÜR DEN TUNNELBAU ETONIS ist ein innovatives Modifiziermittel für Spritzbeton. Mit ETONIS verleihen Sie Beton besondere Qualitäten, um selbst schwierige Situationen zu meistern. Etwa der Auftrag auf nassem Fels, bei schwieriger Geologie oder extremen Baustellenbedingungen. Speziell für den Tunnelbau hat WACKER die Produkte ETONIS 150 und ETONIS 850 entwickelt. Weniger Rückprall, weniger Kosten Mit ETONIS vergüteter Spritzbeton zeichnet sich vorrangig durch die sehr gute Haftung aus. Das reduziert den Rückprall signifikant: Je nach Dosierung des Polymers, Betonrezeptur und Spritzverfahren lässt sich der Rückprall mit ETONIS um teilweise weit mehr als die Hälfte senken. Diese Zahlen lassen die Kostenverantwortlichen auf den Baustellen regelmäßig aufhorchen. Denn weniger Rückprall bedeutet reduzierte Materialkosten sowie geringeren Transportaufwand vom Mischwerk auf die Baustelle bzw. vom Tunnel auf die Deponie. Weniger Rückprall steht aber auch für verbesserte Spritzleistung, weniger Aufwand im Handling unter zum Teil schwierigsten Bedingungen und letztlich weniger Baustellentage. Auf lange Sicht beugt die Modifizierung mit ETONIS zudem Schäden am Bauwerk vor. Verantwortlich dafür sind unter anderem die guten Verdichtungseigenschaften von polymervergütetem Spritzbeton. So hält eine polymermodifizierte Tunnelschale drückendem Wasser sowie aggressiven Medien dauerhaft stand. Modifizierter Beton ist außerdem beständig gegen Sulfate, Chlorid und CO 2. Das trägt dazu bei, Langzeitschäden zu vermeiden. ETONIS und SILRES BS sind eingetragene Marken der Wacker Chemie AG. 2
WACKER ETONIS Hervorragende Haftung Ausgezeichnete Verdichtungseigenschaften Weniger Rückprall Schutz vor drückendem Wasser Schutz vor Rissen Chlorid-, Sulfat-, CO 2 - Beständigkeit Weniger Abraum Weniger Materialaufwand Weniger Transporte Weniger Maschinenstillstand Höhere Spritzleistung Längere Sanierungszyklen Kürzere Bauzeit Niedrigere Gesamtkosten 3
MODIFIZIERTER SPRITZBETON EINE VIEL VERSPRECHENDE LÖSUNG FÜR DEN TUNNELBAU Seit 2008 testet WACKER polymervergütete Spritzbetonmischungen unter Realbedingungen. Wie Tunnelbauer und ihre Auftraggeber durch den Einsatz von modifiziertem Spritzbeton profitieren können, zeigen die folgenden Projektbeschreibungen. VersuchsStollen Hagerbach: Testserien mit unterschiedlichen Polymerdosierungen in verschiedenen Rezepturen Im VersuchsStollen Hagerbach in Flums in der Schweiz testet WACKER ETONIS Modifiziermittel unter Realbedingungen. Bei den ersten Testreihen im Jahr 2008 konzentrierten sich die WACKER- Anwendungstechniker zunächst auf Rückprall und Druckfestigkeiten des mit ETONIS modifizierten Nassspritzbetons. Im Test waren Mischungen, denen Polymere in Dosierungen zwischen 1,7 % und 10 % auf Zement zugegeben wurden. Die Tests mit den verschiedenen Rezepturen zeigten, dass schon rund 2 % des Modifiziermittels ETONIS genügen, um den Rückprall im Nassspritzverfahren nachhaltig und reproduzierbar zu senken. Die ETONIS Dosierung von 7,5 % erwies sich mit einer Rückprallreduzierung von bis zu 71 % gegenüber dem unmodifizierten Vergleichssystem als optimal. Bei der Erweiterung des Stollens um eine neue Kaverne im Jahr 2010 wurde aufgrund der guten Erfahrungen vergüteter Spritzbeton zum Einsatz gebracht. Salzbergwerk Stetten: Bau und Auskleidung des Clarastollens Die unterirdische Welt des Salzbergwerks Stetten erstreckt sich über zehn Quadratkilometer. Aus logistischen Gründen war eine neue Zufahrt ins Bergwerk nötig: Der Clara-Stollen, der seit August 2008 die Erdoberfläche mit den Salzstollen verbindet. Zur Sicherung und für den Ausbau des frisch in den Fels gesprengten Tunnels setzte WACKER 2008 in den Bereichen mit Wasserandrang durch ETONIS vergüteten Nassspritzbeton ein. Was die WACKER-Ingenieure schon aus anderen Tests wussten, bestätigte der Versuch in Stetten eindeutig: Die Vergütung mit 10 % ETONIS reduzierte den Rückprall erheblich. Außerdem zeigte der modifizierte Frischbeton durch seine leicht klebrige Konsistenz sowie durch seine Rheologie ausgezeichnete Verarbeitungseigeschaften. Doch damit nicht genug. Die Anwendung war selbst auf nassem Fels problemlos. Aufgrund des optimierten Rissverhaltens dichtet ETONIS -modifizierter Spritzbeton einen Bereich der Tunnelschale seither gegen drückendes Wasser ab. Die Begehung im Jahr 2011 zeigte das Ergebnis im Vergleich zum unmodifizierten System eindrucksvoll. VersuchsStollen Hagerbach: Testserien mit verschiedenen Rezepturen 4
Pumpspeicherkraftwerk Hintermuhr: Sanierung des Druckstollens Das Pumpspeicherkraftwerk Hintermuhr im österreichischen Bundesland Salzburg ist ein Kraftwerk der besonderen Art. Aus Naturschutzgründen sind alle Anlagen untertage untergebracht. Als Pumpspeicherkraftwerk hat Hintermuhr vorrangig Pufferfunktion: in verbrauchsarmen Zeiten wird das Wasser in den höher gelegenen Rotgüldensee gepumpt, damit es in Hochlastzeiten zur Stromerzeugung bereit steht. Als 2009 im dafür verwendeten Druckstollen Wasserverluste gemessen wurden und Injektionen nicht die gewünschte Wirkung zeigten, stand wiederum eine Sanierung an, wobei aufgrund der beengten Verhältnisse nur Trockenspritzbeton in Frage kam. Da eine wasserabdichtende Wirkung gefordert war und die Baustellenlogistik sich extrem schwierig darstellte, entschied man sich für eine Modifizierung mit 7,5 % ETONIS. Das Ergebnis: Trotz eines Tunneldurchmessers von nur 4 Metern reduzierte sich der Rückprall um fast 40 % wodurch auf einer Strecke von 70 Metern ca. 156 Tonnen Beton eingespart werden konnten. Das wiederum resultierte in einer kürzeren Bauzeit: die Sanierung konnte vor Einsetzen der Schneeschmelze abgeschlossen werden, obwohl Lawinenabgänge die ohnehin schon knappe Zeit zusätzlich verkürzten. Hinzu kamen Einspareffekte durch geringere Transport- und Entsorgungskosten. Insgesamt zeigt die Sanierung des Druckstollens in Hintermuhr deutlich, dass der wirtschaftliche Nutzen von polymer modifiziertem Spritzbeton die höheren Materialkosten schnell kompensiert. Auch technisch war die Sanierung ein Erfolg. Seit mehr als zwei Jahren arbeitet der Druckstollen ohne wesentlichen Wasserverlust. Forschungsstollen Mont Terri: Rückprall-Tests mit ETONIS 150 und ETONIS 850 Das Felslabor Mont Terri im Schweizer Kanton Jura dient der internationalen Forschergemeinde als Versuchsfeld für geochemische, geotechnische und hydrogeologische Experimente. Im Frühjahr 2011 führte WACKER dort verschiedene Tests zum Rückprallverhalten von polymermodifiziertem Trockenspritzbeton durch. Die Ergebnisse zeigten, dass mit ETONIS 150 eine Rückprallreduzierung zwischen 28 % und 7 % erreicht werden kann. ETONIS 850 senkte den Rückprall reproduzierbar zwischen 33 % und 25 %. 5
GEMEINSAM ZUM OPTIMUM Immer an Ihrer Seite: die WACKER-Experten Die WACKER-Anwendungstechniker begleiten jedes Tunnelprojekt von der ersten Projektbesprechung bis zum technischen Support auf der Baustelle. Letzteres ist bei Spritzbetonprojekten unumgänglich. Nur wenn die Mischung von Modifiziermittel, Zement, Zuschlagsstoffen, den klassischen Additiven und Wasser stimmt, erzielen Sie die gewünschten Eigenschaften. Bevor die jeweilige Mischung endgültig zum Einsatz kommt, testet unser Technikteam vor Ort die Festigkeitsentwicklung anhand von Bohrkernen aus Vorversuchen. Weitere Untersuchungen befassen sich mit den Frischbetoneigenschaften. Bei der Entscheidung für die perfekte Mischung spielen auch Wirtschaftlichkeitsüberlegungen eine große Rolle. Schließlich soll sich die Anwendung von modifiziertem Spritzbeton für alle Partner rechnen. Zahlreiche Spezialprodukte für den Bautenschutz WACKER ist das einzige große Chemieunternehmen, das gleichzeitig Siliconund Polymerprodukte herstellt. So können wir Ihnen eine umfassende Palette von Produkten für den Bautenschutz anbieten. Für Tunnel und Brücken haben die WACKER-Materialexperten unter dem Namen SILRES BS wasserabweisende Bautenschutzmittel auf Siliconbasis entwickelt, die das Eindringen von Wasser und Salzen in Beton verhindern. Eine Anwendung aus neuerer Zeit ist die Hydrophobierung des Schweizer Gotthard- Tunnels. Zum Schutz des Betons wurden die Ein- und Ausfahrten in nur einer einzigen Nacht mit SILRES BS zum Schutz vor Streusalz imprägniert. Wenn Sie weitere Informationen zu SILRES BS wünschen, bitte kontaktieren Sie uns unter: construction@wacker.com Werden Sie ETONIS -Projektpartner Seit sechs Jahren entwickeln die WACKER- Spezialisten ETONIS. Nun erfolgt der Schritt vom Laboreinsatz zur Praxisanwendung im Tunnelbau, wo polymere Modifiziermittel noch eine Neuheit sind. Deshalb suchen wir Projektpartner, die ETONIS im Tunnelbau einsetzen wollen. Ziel ist es, weitere Erfahrungen unter Realbedingungen zu sammeln. Interessiert? Dann werden Sie ETONIS -Projektpartner! Herr Gregory freut sich auf Ihren Anruf oder Ihre E-Mail: frank.gregory@wacker.com, Tel. +49 (0) 8677-83 8577 6
Kompetenz und ServicenetzwerK auf fünf Kontinenten vertriebs- und produktionsstandorte, sowie 20 technical center weltweit für Sie vor ort. WACKER ist eines der weltweit führenden und forschungsintensivsten Chemieunternehmen mit einem Gesamtumsatz von 4,91 Mrd.. Die Produktpalette reicht von Siliconen über Bindemittel und polymere Additive für vielfältige industrielle Bereiche bis hin zu biotechnologisch hergestellten Pharmawirkstoffen und Reinstsilicium für Halbleiter- und Solaranwendungen. Als nachhaltig orientierter Technologieführer fördern wir Produkte und Ideen mit hohem Wertschöpfungspotenzial für mehr Lebensqualität für jetzige und künftige Generationen, basierend auf Energieeffizienz, Klima- und Umweltschutz. Global vernetzt über fünf Geschäftsbereiche betreiben wir in über 100 Ländern derzeit weltweit rund 25 Produktionsstandorte. Mit Tochtergesellschaften und Vertriebsbüros in 29 Ländern ist WACKER in Europa, Amerika und Asien vertreten, einschließlich einer etablierten Präsenz in China. Als zuverlässiger Innovationspartner entwickelt WACKER mit rund 17.200 Mitarbeitern für und gemeinsam mit Kunden wegweisende Lösungen und hilft ihnen, noch erfolgreicher zu sein. Muttersprachliche Spezialisten in unseren Technical Centern unterstützen unsere Kunden weltweit bei der Entwicklung von Produkten, die auf die lokalen Anforderungen abgestimmt sind, und begleiten sie auf Wunsch in allen Phasen komplexer Herstellungsprozesse. WACKER-E-Solutions sind Online- Services, die wir in unserem Kundenportal und auch als integrierte Prozesslösung anbieten. Für unsere Kunden und Partner bedeutet dies umfassende Informationen und zuverlässige Services für eine schnelle, sichere und hoch effiziente Projekt- und Auftragsabwicklung. Weltweit und unabhängig von Zeit und Ort unter: www.wacker.com alle zahlenangaben beziehen sich auf das Geschäftsjahr 2011.
Wacker Chemie AG Johannes-Hess-Strasse 24 84489 Burghausen, Germany Tel. +49 8677 83-0 Infoline +49 8677 83-7979 info.polymers@wacker.com www.wacker.com/etonis www.wacker.com/construction 6810de/05.12 Nachdruck 6810de/09.11 Die in dieser Broschüre mitgeteilten Daten entsprechen dem derzeitigen Stand. Der Abnehmer ist von sorgfältigen Eingangsprüfungen im Einzelfall hierdurch nicht entbunden. Änderungen der Produktkennzahlen im Rahmen des technischen Fortschritts oder durch betrieblich bedingte Weiterentwicklungen behalten wir uns vor. Die in dieser Broschüre gegebenen Hinweise und Informationen erfordern wegen durch uns nicht beeinflussbarer Faktoren während der Verarbeitung, insbesondere bei der Verwendung von Rohstoffen Dritter, eigene Prüfungen und Versuche. Unsere Hinweise und Informationen entbinden nicht von der Verpflichtung, eine eventuelle Verletzung von Schutzrechten Dritter selbst zu überprüfen und gegebenenfalls zu beseitigen. Verwendungsvorschläge begründen keine Zusicherung der Eignung für einen bestimmten Einsatzzweck. Die Inhalte dieser Broschüre sprechen Frauen und Männer gleichermaßen an. Zur besseren Lesbarkeit wird nur die männliche Sprachform (z. B. Kunde, Mitarbeiter) verwendet.